Các ứng dụng lâm sàng hiện nay của liệu pháp gen In Vivo với AAV Phần 5

Những cân nhắc về an toàn AAV mang tính hệ thống

Đã có những lo ngại tối thiểu về an toàn ngắn hạn từ việc sử dụng AAV toàn thân ở 120-phạm vi liều vectơ gấp đôi (5 1012 đến 6 1013 mg/kg) được sử dụng trong các thử nghiệm bệnh máu khó đông (Bảng 1 và 2).

Quản lý AAV (adeno- Associated Virus) là công nghệ hiện đang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực liệu pháp gen. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều nghiên cứu xác nhận rằng quản lý AAV cũng có thể cải thiện trí nhớ ở một mức độ nào đó.

Bản chất của việc quản lý AAV là đưa các gen có tác dụng chữa bệnh hoặc cải thiện vào tế bào người để đạt được hiệu quả điều trị một bệnh hoặc triệu chứng nhất định. Trong nghiên cứu về trí nhớ, các nhà khoa học sẽ khám phá việc đưa các gen liên quan đến trí nhớ vào não chuột và phát hiện ra rằng những con chuột này có thể thể hiện trí nhớ tốt hơn.

Cụ thể, hiệu quả cải thiện trí nhớ do quản trị AAV mang lại chủ yếu được thể hiện ở hai khía cạnh. Đầu tiên, một số gen có thể tăng cường sự kết nối giữa các tế bào thần kinh, từ đó tăng cường trao đổi thông tin giữa các tế bào thần kinh và làm cho việc hình thành trí nhớ ổn định và đáng tin cậy hơn. Thứ hai, một số gen có thể thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào gốc thần kinh, từ đó hình thành thêm nhiều tế bào thần kinh mới trong não, làm cho kho dự trữ trí nhớ của não phong phú hơn.

Tóm lại, mối quan hệ giữa quản trị AAV và trí nhớ là tích cực. Mặc dù công nghệ liệu pháp gen vẫn chưa được sử dụng rộng rãi nhưng các nghiên cứu khoa học liên quan đã tiết lộ tiềm năng và triển vọng phát triển to lớn của nó đối với chúng ta. Trong tương lai, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và nghiên cứu chuyên sâu, chúng tôi tin rằng công nghệ này sẽ đóng góp tích cực hơn cho sức khỏe và hạnh phúc của con người. Có thể thấy rằng chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche có thể cải thiện trí nhớ đáng kể vì nó có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm và chống lão hóa, có thể giúp giảm quá trình oxy hóa và các phản ứng viêm trong não, từ đó bảo vệ sức khỏe của cơ thể. hệ thần kinh. Ngoài ra, Cistanche còn có thể thúc đẩy sự phát triển và sửa chữa các tế bào thần kinh, từ đó tăng cường khả năng kết nối và chức năng của mạng lưới thần kinh. Những tác động này có thể giúp cải thiện trí nhớ, khả năng học tập và tốc độ tư duy, đồng thời có thể ngăn ngừa sự xuất hiện của rối loạn chức năng nhận thức và các bệnh thoái hóa thần kinh.

Bấm Biết để cải thiện trí nhớ ngắn hạn

Khoảng 5 đối tượng trong 3 thử nghiệm đã trải qua các phản ứng truyền véc tơ tự giới hạn ở liều 2 10126 1013 mg/kg, đặc trưng bởi sốt, đau cơ và/hoặc hạ huyết áp, xuất hiện phù hợp với đáp ứng miễn dịch bẩm sinh.

141.150.152 Gợi ý về độc tính giới hạn liều của truyền AAV toàn thân được hỗ trợ bởi các quan sát trong các thử nghiệm lâm sàng về bệnh không mắc bệnh máu khó đông bao gồm: sự chấp thuận của Zolgensma (1.1014 mg/kg) với cảnh báo an toàn được đóng hộp về nhiễm độc gan sau khi truyền, nghi ngờ kích hoạt bổ thể trong các thử nghiệm DMD (5 10133 1014 mg/kg) dẫn đến giảm tế bào chất và nhiễm độc thận, và 3 trường hợp tử vong trong đoàn hệ 3 1014-vg/kg của thử nghiệm XLMTM trong bối cảnh bệnh gan mật đã có từ trước tiến triển, 46 tuần sau khi truyền véc tơ.

13.176.177 Phân tích tổng hợp các quan sát này đang được tiến hành và phù hợp với tất cả các nghiên cứu về AAV toàn thân và bao gồm những khác biệt tiềm tàng vốn có giữa các kiểu huyết thanh AAV liên quan đến phản ứng miễn dịch. Vì tất cả các kiểu huyết thanh AAV đều truyền tải tế bào gan nên các cân nhắc về an toàn lâu dài chủ yếu tập trung vào nguy cơ nhiễm độc gan, bao gồm cả nguy cơ đột biến chèn vào dẫn đến ung thư biểu mô tế bào gan (HCC).

Trong khi dữ liệu tiền lâm sàng chủ yếu là không tích hợp cho thấy các sự kiện tích hợp AAV xảy ra theo cách phụ thuộc vào liều với ưu tiên tích hợp tại các vị trí phiên mã hoạt động, các chất kích thích đặc hiệu của mô có tác dụng bảo vệ chống lại sự phát sinh ung thư.178–180 Nói chung, điều này sẽ hỗ trợ việc sử dụng hiệu quả thấp nhất có thể liều véc tơ với chất kích thích đặc hiệu tế bào gan để giảm thiểu nguy cơ nhiễm độc gen.

Hemophilia is a provocative model to study AAV-related HCC genotoxicity because 90% of severe hemophilia patients >35 năm mắc phải virus viêm gan C do điều trị (HCV), một yếu tố nguy cơ đã được xác định để phát triển HCC.

181–185 Dữ liệu theo dõi trong năm 15-được công bố gần đây của 4 đối tượng HB không hỗ trợ bằng chứng nào về nhiễm độc gan hoặc các độc tính lâu dài khác; tuy nhiên, kết luận bị hạn chế do thiếu sự tồn tại của gen chuyển được xác nhận trong tế bào gan được tải nạp.186

FVIII/FIX An toàn chuyển gen: Nguy cơ hình thành kháng thể ức chế đồng loại và huyết khối

Tất cả các thử nghiệm lâm sàng HA đều sử dụng gen chuyển FVIII (BDD-FVIII) đã bị xóa trong miền B, giữ lại đầy đủ chức năng thúc đẩy đông máu trong khi đáp ứng các hạn chế về đóng gói AAV (4,7 kb) và tăng cường biểu hiện.

187–189 Gần như tất cả các thử nghiệm HA đều sử dụng trình liên kết chuỗi nhẹ và nặng vùng B FVIII tiêu chuẩn, FVIII-SQ.190 Một thử nghiệm duy nhất đang sử dụng BDD-FVIII, FVIII-V3 thay thế, trong đó 6 vị trí glycosyl hóa liên kết N bổ sung được thêm vào trình liên kết SQ để cải thiện biểu hiện. Các thử nghiệm154.191HB đã điều chỉnh phổ biến gen chuyển FIX-Padua (FIX-R338L), mang lại hoạt động cụ thể lớn hơn 8-gấp nhiều lần so với FIX kiểu hoang dã.

192,193Với tỷ lệ đã biết về các kháng thể ức chế đồng loại, "chất ức chế", sự hình thành ở HA nặng (30%) và HB (5%) và việc sử dụng các gen chuyển biến thể FVIII-SQ và FIX-R338L làm tăng mối lo ngại về mặt lý thuyết về phản ứng miễn dịch đối với protein có nguồn gốc từ gen chuyển.

194.195 Phù hợp với 2 thập kỷ kinh nghiệm với rFVIII-SQERT, cho thấy không có nguy cơ tăng chất ức chế, không có đối tượng điều trị bằng gen HA nào phát triển chất ức chế.196–198 Hơn nữa, sự thành công và an toàn của FIX-R338L đối với các nỗ lực trị liệu bằng gen HB hỗ trợ đạt được- có chức năng biến thể FVIII (được xem xét trong Samelson-Jones và Arruda199) và tương tự có thể an toàn với lợi ích điều trị nâng cao.

Tuy nhiên, tiêu chí đăng ký thử nghiệm yêu cầu phải tiếp xúc với protein FVIII/FIX đáng kể trước đó và loại trừ những bệnh nhân có tiền sử dùng thuốc ức chế. Như vậy, dữ liệu liệu pháp gen hiện có phản ánh những bệnh nhân ít có khả năng phát triển chất ức chế nhất. Tuy nhiên, nguy cơ thấp hình thành chất ức chế sau liệu pháp gen được hỗ trợ thêm bởi dữ liệu về chuột và chó chứng minh khả năng chuyển gen theo hướng tế bào gan để tạo ra khả năng dung nạp FVIII, FIX, hoặcFIX-R338L.200–203

Những thành công tiền lâm sàng này hỗ trợ cho nghiên cứu trong tương lai về chuyển gen để tạo ra sự dung nạp, điều này đặc biệt phù hợp với những bệnh nhân HA bị ức chế204 và các rối loạn khác (ví dụ, bệnh Pompe; được xem xét trong Doerfler et al.205).

Liên quan đến nguy cơ gây huyết khối, dữ liệu sinh hóa hiện có cho thấy FIX-R338L được kích hoạt và bất hoạt tương tự như FIX hoang dã và vốn không gây huyết khối.193

Hơn nữa, dữ liệu về chuột đã chứng minh các sự kiện huyết khối trong FIX-R338L và FIX kiểu hoang dã tương quan với FIX: C siêu trị liệu và không đặc hiệu vớiFIX-R338L.201

Các nghiên cứu dịch tễ học đã chỉ ra rằng FIX: C siêu sinh lý là huyết khối tĩnh mạch có yếu tố nguy cơ độc lập khiêm tốn (tỷ lệ chênh lệch [OR] 1,84.0) so với FVIII siêu sinh lý (OR8.821.3).206–208 Nhiều thử nghiệm FIX-R338L đạt được CỐ ĐỊNH: C trong phạm vi bệnh máu khó đông bình thường hoặc nhẹ mà không cần lo ngại về an toàn.

Dữ liệu gần đây, một thử nghiệm FIX-R338L đã báo cáo tình trạng huyết khối ở một đối tượng đạt FIX: C > 200% mức bình thường (bằng xét nghiệm một giai đoạn [OSA]) với nhiều bệnh đi kèm có khả năng góp phần tạo huyết khối, bao gồm béo phì, suy thận và cai thuốc gần đây của thuốc chống đông máu uống trực tiếp145 (nghi ngờ có tình trạng tăng huyết khối dội ngược209).

Tuy nhiên, quan sát này, kết hợp với dữ liệu dịch tễ học đã biết về hoạt động của yếu tố và huyết khối, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc duy trì biểu hiện trong thời gian điều trị, đặc biệt là trong bối cảnh các bệnh đi kèm về tiền huyết khối.

Câu hỏi về hiệu quả của liệu pháp gen HA và HB

Epidemiological data may guide target therapeutic FVIII/FIX expression. Potentially targeting FVIII/FIX: C, >10%–150% chuyển gen hậu sinh bình thường được hỗ trợ bởi cả nguy cơ tăng huyết khối nói trên liên quan đến siêu âm FVIII/FIX: C206–208 và dữ liệu lịch sử tự nhiên HA có sẵn chứng minh rằng FVIII: C của R12% bình thường (theo OSA) là đủ để ngăn ngừa chảy máu khớp tự phát.210

Điều quan trọng là cả hai sản phẩm chuyển gen, FVIII-SQ vàFIX-R338L, đều thể hiện các phép đo hoạt động khác nhau trong các yếu tố quyết định hoạt động của yếu tố xét nghiệm nhiễm sắc thể (CSA) của OSAversus có thể tái tạo trong các thử nghiệm.144,145,149,152 Không giống như FVIII-SQ, sự khác biệt của FIX-R338L không phải là đặc hiệu của liệu pháp gen, cho thấy sự khác biệt trong xét nghiệm có liên quan đến hóa sinh FIX-R338L.192,201,211,212

Sự hiểu biết về xét nghiệm nào dự đoán tốt nhất chức năng cầm máu in vivo của FVIII/FIX-R338Li có nguồn gốc từ tế bào gan có liên quan đến hướng dẫn quản lý lâm sàng vì FVIII: C/FIX: C kéo dài, tùy thuộc vào xét nghiệm được sử dụng, vượt qua ngưỡng lâm sàng của bệnh máu khó đông nhẹ/trung bình,152.155 bình thường FVIII:C/FIX: C (Harringtonet al., 2020, Hội nghị thượng đỉnh ảo WFH, hội nghị),145.146 và siêu trị liệu FVIII:C/FIX: C (Harrington và cộng sự, 2020, Hội nghị thượng đỉnh ảo WFH, hội nghị).145

Dữ liệu kháng nguyên FVIII sơ bộ tương quan với FVIII: C,153 do CSA xác định trong khi dữ liệu kiểu hình sơ bộ hỗ trợ FVIII: C do OSA xác định tương quan với chức năng in vivo FVIII có nguồn gốc từ tế bào gan,152 cho thấy rằng FVIII có nguồn gốc từ tế bào gan có thể được chuyển đổi dễ dàng hơn từ tiền tố của nó sang trạng thái đồng yếu tố.

Cần phải đo chính xác chức năng cầm máu chuyển gen để phác thảo phạm vi biểu hiện FVIII/FIX điều trị có thể chấp nhận được. Phù hợp với các báo cáo trong mô hình tế bào gan người ở chuột khảm cho thấy sự khác biệt lên đến 7-gấp đôi trong sự tải nạp giữa chuột,213 nhiều HA và HB các thử nghiệm đã chứng minh tính biến thiên R10-lần trong FVIII:C/FIX: C với cùng vectơ và liều lượng (Harrington và cộng sự, 2020, Hội nghị thượng đỉnh ảo WFH, hội nghị).145,149,150,153

Một phần của sự biến đổi này có thể được giải thích, một phần, bằng phản ứng miễn dịch tế bào được giả thuyết đối với các peptide vỏ được trình bày bởi các tế bào gan được tải nạp có thể dẫn đến giảm hoặc mất biểu hiện gen chuyển, do đó hạn chế hiệu quả.214

Ngoài ra, các họa tiết vector CpG có thể có khả năng kích thích miễn dịch và góp phần tạo ra phản ứng vỏ nang;215 quả thực, việc làm giàu CpG cassette có liên quan đến việc mất biểu hiện gen chuyển bất chấp sự can thiệp của steroid trong 3 thử nghiệm HB.140,143,216

Nói rộng hơn, nhiều bước từ truyền vectơ đến biểu hiện gen chuyển (được xem xét trong Li và Samulski217) kèm theo khả năng biến đổi có nghĩa là cần phải chấp nhận một loạt biểu hiện gen chuyển trị liệu, mặc dù hy vọng là ít hơn 10-gấp.

Cuối cùng, mặc dù chưa được xác định rõ ràng, độ bền của biểu hiện gen chuyển trong các thử nghiệm lâm sàng HA/HB có thể cung cấp thông tin cho các liệu pháp gen hướng tế bào gan AAV khác. Dữ liệu lâm sàng từ thử nghiệm AAV toàn thân thành công đầu tiên, được tiến hành trong HB,163.164 quan sát qua gương ở dữ liệu HA và HB của chó sau khi chuyển gen qua trung gian AAV, cho thấy biểu hiện bền bỉ sau 8 năm chuyển gen.139.164.218.219

Ngược lại, thử nghiệm liệu pháp gen HA thành công đầu tiên đã báo cáo biểu hiện giảm dần ở năm thứ 14 sau vectơ,151 như vậy đã công bố 3-năm FVIII: C giảm 35%–80% giá trị của năm 1 ở 6 trên 7 đối tượng trong 6 {{ 10}}vg/kg nhóm thuần tập, liều lượng được cấp phép dự kiến.

Gần đây, một thử nghiệm HA khác đã chứng minh biểu hiện FVIII ổn định và bền vững trong 23,3 năm ở 5 đối tượng (5 nhóm thuần tập 10111 1012 vg/kg), hỗ trợ khả năng biểu hiện FVIII có nguồn gốc từ tế bào gan ổn định và bền vững.152

Một số giả thuyết đã được tạo ra để có khả năng giải thích sự suy giảm biểu hiện FVIII được quan sát thấy trong thử nghiệm HA đầu tiên150 bao gồm: phản ứng protein mở ra FVIII (UPR) được báo cáo trong các hệ thống biểu hiện khác loại với dữ liệu tương phản trong mô hình chuột HA sau chuyển gen FVIII qua trung gian AAV220–222 hoặc các đặc tính cụ thể của vectơ (ví dụ: nền tảng sản xuất, kích thước băng cassette, liều lượng, viên nang, v.v.).

Đáng chú ý, trong thử nghiệm HA thành công đầu tiên, đối tượng duy nhất có biểu hiện duy trì ở năm thứ 3 có FVIII: C 100% bình thường, trong khi FVIII: C trong số các đối tượng bị mất biểu hiện bắt đầu chuyển sang phạm vi HA nhẹ và trung bình, giá trị 150.151 ổn định. và bền vững trong một thử nghiệm khác.152 Mặc dù sơ bộ và không dứt khoát, những dữ liệu này gợi ý rằng sự suy giảm quan sát được ở FVIII: C hoặc biểu hiện ổn định không phụ thuộc vào biểu hiện FVIII, khiến UPR FVIII khó có thể là thủ phạm chính gây mất biểu hiện. Thành công trong liệu pháp gen HA chỉ mới đạt được gần đây và việc quan sát liên tục sẽ cho biết những kỳ vọng về độ bền của FVIII.

Độ bền của biểu hiện đặc biệt phù hợp khi xem xét rằng tất cả các đối tượng đều phát triển phổ biến AAV NAbs hiệu giá cao sau khi truyền vec tơ AAV có hệ thống, điều này có khả năng ngăn cản việc sử dụng lặp lại cùng một kiểu huyết thanh AAV.

Trong khi phần lớn dữ liệu hỗ trợ NAb hiệu giá cao loại trừ hiệu quả của AAV toàn thân, thì một nhà tài trợ đã báo cáo biểu hiện gen chuyển có thể phát hiện được sau vectơ AAV5 toàn thân ở NHP hoặc người có AAV5 NAb dương tính.148,223

Hai thử nghiệm đang diễn ra, có thể cung cấp thêm thông tin chi tiết, ghi danh các đối tượng dương tính với Nab (ClinicalTrials.gov: NCT03520712 vàNCT03569891). Tuy nhiên, tuổi thọ của miễn dịch thể dịch AAV được hỗ trợ bởi quá trình theo dõi 15-năm của thử nghiệm AAV toàn thân đầu tiên, cho thấy AAVNAbs dai dẳng, đa chủng huyết thanh, phản ứng chéo đối với typ huyết thanh vectơ được truyền và tất cả các AAVNAb khác đã được thử nghiệm.186

Những dữ liệu này phù hợp với các quan sát ở người sau khi tiếp xúc với môi trường AAV và truyền vec tơ AAV toàn thân vào các mô hình động vật cho thấy NAbs phản ứng chéo, đa chủng huyết thanh, dai dẳng.224–228

Nói chung, dữ liệu hiện có cho thấy rằng với các phương pháp hiện tại, việc truyền vec tơ AAV một lần trong đời vừa là mục tiêu của trị liệu vừa là bắt buộc do sự hình thành NAb.

Tóm lại, ba thập kỷ nghiên cứu đã cải tiến liệu pháp gen AAV cho bệnh máu khó đông để đạt được thành công liên tục bằng chứng về khái niệm và đặt ra những câu hỏi nổi bật cần thiết để thúc đẩy liệu pháp gen tiến lên phía trước.

Hoạt động đặc biệt trong liệu pháp gen chữa bệnh hemophilia mang lại sự lạc quan đáng kể rằng các câu trả lời sẽ được xác định để tiến tới những nỗ lực gần hơn với mục tiêu cuối cùng là đạt được biểu hiện điều trị FVIII/FIX bền vững và ổn định có thể cải thiện kiểu hình bệnh máu khó đông.

LSD: Tổng quan về liệu pháp gen lâm sàng

LSD là một nhóm các rối loạn chuyển hóa di truyền được đặc trưng bởi sự tích tụ các đại phân tử bên trong lysosome. Nói chung, LSD là các rối loạn tương đối phổ biến (1:5,000 đến 1:5.500), mặc dù hiếm gặp ở từng cá thể.229–231

LSD ảnh hưởng đến nhiều hệ cơ quan nhưng có một hệ thống xác định chiếm ưu thế, chẳng hạn như bệnh cơ tim phì đại ở bệnh nhân mắc bệnh Pompe ở trẻ sơ sinh, thiếu hụt thần kinh trung ương ở trẻ mắc CNL2 hoặc gan lách to ở trẻ mắc bệnh Gaucher loại I.230

Do tính không đồng nhất về mặt lâm sàng, việc tìm ra các phương pháp điều trị hiệu quả là một thách thức đối với liệu pháp duy nhất được phê duyệt, ERT, tạo ra các biến chứng thứ phát do tăng khả năng sống sót.232

Khi tỷ lệ mắc các chứng rối loạn này tăng lên cùng với sự ra đời của sàng lọc sơ sinh, các biện pháp can thiệp trị liệu mới, chẳng hạn như thay thế gen, sẽ trở nên quan trọng trong việc giải quyết tất cả các biểu hiện của LSD.230,233,234

Trong phần này, chúng tôi thảo luận về những tiến bộ đã đạt được trong việc phát triển các liệu pháp thay thế gen cho một số LSD phổ biến hơn: bệnh Pompe, bệnh Gaucher, bệnh Fabry, bệnh mucopolysaccharidoses (MPS) và lipofuscinoses ceroid thần kinh (NCL) (Bảng 1) .

For more information:1950477648nn@gmail.com